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Anno Accademico 2009/10
03BIKFL
Ingegneria sanitaria ambientale
Corso di Laurea in Ingegneria Per L'Ambiente E Il Territorio - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Onofrio Maurizio Francesco Eugenio ORARIO RICEVIMENTO     84 28 0 0 17
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ICAR/03 10 D - A scelta dello studente A scelta dello studente
Obiettivi dell'insegnamento
Il corso si prefigge di fornire gli elementi necessari per lo studio degli equilibri chimici e fisici, fornendo inoltre informazioni sulla loro applicazione in campo impiantistico, in generale, e nelle tecnologie specifiche inerenti il settore ambientale.
Viene approfondito lo studio delle reazioni chimiche in fase liquida e gassosa, sviluppando l'analisi degli equilibri chimici, della resa delle reazioni, in particolare per quelle di maggior applicazione nel campo del trattamento degli inquinanti e della combustione.
L'impostazione dei bilanci di materia e di energia relativi a sistemi con e senza reazione chimica costituisce argomento sviluppato in ciascuno dei casi di equilibrio esaminati.
Nella seconda parte del corso si esamina lo studio degli equilibri fisici fra le fasi, introducendo le operazioni a stadi e la loro applicazione nei sistemi di trattamento.
Nella terza parte si considerano le caratteristiche dei principali inquinanti ed i principi dei metodi analitici per la loro determinazione.
Programma
Calori di formazione e tonalità termica delle reazioni; combustibili, potere calorifico superiore ed inferiore, aria e fumi stechiometrici, bilancio entalpico, temperatura adiabatica di fiamma, resa. (4 ore)
Equilibri chimici in fase gas.
Equilibri fisici: la ripartizione dei componenti fra le fasi; assorbimento, distillazione, adsorbimento, cristallizzazione, estrazione con solventi, scambio ionico.
Le operazioni a stadi: calcolo degli stadi con metodo grafico e analitico; cenni sui sistemi di trattamento.
Il trasporto di proprietà: elementi per la definizione dell'equazione di trasporto, con particolare riferimento al trasporto di materia e di calore
Caratteristiche inquinanti delle sostanze e degli effluenti: criteri di misura, caratteristiche di pericolo, definizione di sostanza/preparato pericoloso
Limiti di emissione ed emissione specifica
Metodi di determinazione dei principali inquinanti.
Componenti di impatto sull'ambiente - effluenti aeriformi, liquidi, solidi: classificazione, modalità di rilascio, effetti; cenni sulla tossicità delle sostanze.
Elementi di normativa ambientale: condizioni di accettabilità degli effluenti, metodi di determinazione dei parametri, rappresentatività del campione.
Effluenti liquidi - trattamento delle acque di scarico:
' trattamenti primari: equalizzazione, separazione dei solidi grossolani, sedimentazione, flottazione;
' trattamenti chimici: coagulazione, ossidazione, riduzione, flocculazione;
' trattamenti biologici: fermentazione aerobica, fermentazione anaerobica, sistemi a biomassa sospesa ed adesa;
' trattamenti terziari: nitrificazione, denitrificazione, defosfatazione, adsorbimento, disinfezione, filtrazione.
' trattamenti su membrana: osmosi inversa, ultrafiltrazione
' trattamento dei fanghi di supero: stabilizzazione, digestione, inertizzazione, trattamenti termici.
Effluenti aeriformi:
' rimozione del particolato: cicloni, filtri meccanici, elettrofiltri, torri di lavaggio;
' rimozione dei gas: assorbimento, adsorbimento, ossidazione, biofiltrazione;
' trattamenti chimici: conversione catalitica, combustione.
Effluenti solidi e rifiuti:
' recupero di materia: riciclo materiali, condizionamento, lisciviazione, distillazione;
' recupero di energia: incenerimento;
' inertizzazione;
' processi biologici: compostaggio, fermentazione anaerobica
Programma (Prof. M. Onofrio)
Il corso si prefigge di fornire gli elementi necessari per lo studio degli equilibri chimici e fisici, fornendo inoltre informazioni sulla loro applicazione in campo impiantistico, in generale, e nelle tecnologie specifiche inerenti il settore ambientale.
Viene approfondito lo studio delle reazioni chimiche in fase liquida e gassosa, sviluppando l'analisi degli equilibri chimici, della resa delle reazioni, in particolare per quelle di maggior applicazione nel campo del trattamento degli inquinanti e della combustione.
L'impostazione dei bilanci di materia e di energia relativi a sistemi con e senza reazione chimica costituisce argomento sviluppato in ciascuno dei casi di equilibrio esaminati.
Nella seconda parte del corso si esamina lo studio degli equilibri fisici fra le fasi, introducendo le operazioni a stadi e la loro applicazione nei sistemi di trattamento.
Nella terza parte si considerano le caratteristiche dei principali inquinanti ed i principi dei metodi analitici per la loro determinazione.

REQUISITI:
E' propedeutico il corso di Chimica

PROGRAMMA DELLE LEZIONI
La reazione chimica: aspetti qualitativi e quantitativi, stechiometria e bilanci di materia, reazioni di ossido-riduzione.
Equilibri acido-base: pH, costanti di dissociazione, forza degli acidi e delle basi. Equilibri di precipitazione: solubilità, prodotto di solubilità, influenza del pH. Equilibri redox: potenziali di ossido-riduzione, serie elettrochimica, equazione di Nernst.
Calori di formazione e tonalità termica delle reazioni; combustibili, potere calorifico superiore ed inferiore, aria e fumi stechiometrici, bilancio entalpico, temperatura adiabatica di fiamma, resa. (4 ore)
Equilibri chimici in fase gas.
Equilibri fisici: la ripartizione dei componenti fra le fasi; assorbimento, distillazione, adsorbimento, cristallizzazione, estrazione con solventi, scambio ionico.
Le operazioni a stadi: calcolo degli stadi con metodo grafico e analitico; cenni sui sistemi di trattamento.
I parametri di inquinamento: grandezze e unità di misura.
Criteri di valutazione delle interazioni delle sostanze con l'ambiente; tossicità delle sostanze.
Metodi di determinazione dei principali inquinanti.
Interazione primaria delle sostanze con l'ambiente (aria, acqua e suolo).
Interazione secondaria: evoluzione degli inquinanti immessi nell'ambiente, smog fotochimico, piogge acide, effetto serra .
Caratteristiche degli inquinanti aeriformi: ossidi d'azoto, monossido di carbonio, ossidi di zolfo. Cenni sui sistemi di trattamento .
Componenti di impatto sull'ambiente - effluenti aeriformi, liquidi, solidi: classificazione, modalità di rilascio, effetti; cenni sulla tossicità delle sostanze.
Elementi di normativa ambientale: condizioni di accettabilità degli effluenti, metodi di determinazione dei parametri, rappresentatività del campione.
Effluenti liquidi - trattamento delle acque di scarico:
' trattamenti primari: equalizzazione, separazione dei solidi grossolani, sedimentazione, flottazione;
' trattamenti chimici: coagulazione, ossidazione, riduzione, flocculazione;
' trattamenti biologici: fermentazione aerobica, fermentazione anaerobica, sistemi a biomassa sospesa ed adesa;
' trattamenti terziari: nitrificazione, denitrificazione, defosfatazione, adsorbimento, disinfezione, filtrazione.
' trattamenti su membrana: osmosi inversa, ultrafiltrazione
' trattamento dei fanghi di supero: stabilizzazione, digestione, inertizzazione, trattamenti termici.
Effluenti aeriformi:
' rimozione del particolato: cicloni, filtri meccanici, elettrofiltri, torri di lavaggio;
' rimozione dei gas: assorbimento, adsorbimento, ossidazione, biofiltrazione;
' trattamenti chimici: conversione catalitica, combustione.
Effluenti solidi e rifiuti:
' recupero di materia: riciclo materiali, condizionamento, lisciviazione, distillazione;
' recupero di energia: incenerimento;
' inertizzazione;
' processi biologici: compostaggio, fermentazione anaerobica

PROGRAMMA DELLE ESERCITAZIONI IN AULA:
Le esercitazioni in aula vertono sullo sviluppo di esempi numerici riguardanti lo studio dei sistemi coinvolgenti equilibri chimici e fisici, i bilanci di materia e di energia, la combustione.


Laboratori e/o esercitazioni
Le esercitazioni in aula vertono sullo sviluppo di esempi numerici riguardanti lo studio dei sistemi coinvolgenti equilibri chimici e fisici, i bilanci di materia e di energia, la combustione.
Testi e materiale didattico (Prof. M. Onofrio)
TESTO DI RIFERIMENTO:
Durante lo sviluppo del corso sono distribuite delle dispense che, integrate con gli appunti delle lezioni, costituiscono il materiale di supporto per la preparazione dell'esame.

TESTI AUSILIARI (per approfondimenti)
Sirini: 'Ingegneria Sanitaria Ambientale', ed Mc Graw-Hill Libri Italia srl
A. Misiti, Fondamenti di ingegneria ambientale, ed La Nuova Italia Scientifica, Roma
M. Freiser, G. Fernando, Gli equilibri ionici nella chimica analitica, ed. Piccin. Padova
O. A. Houghen, K. M.Watson, R.R. Ragatz, Processi dei principi chimici, vol II, Ed. Ambrosiana, Mi
Testi specialistici che gli studenti potranno consultare, su indicazione del docente, presso le biblioteche di ateneo.


Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2011/12
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